use std::{sync::{mpsc,Arc,Mutex}, thread};

type Job = Box<dyn FnOnce() + Send + 'static>;

pub struct ThreadPool {
    workers: Vec<Worker>,
    sender:Option<mpsc::Sender<Job>>,
}

impl ThreadPool {
    /*
    new 往往用于简单初始化一个实例，而 build 往往会完成更加复杂的构建工作
     */
    pub fn new(size: usize) -> ThreadPool {
        assert!(size > 0);

        /*首先 Worker 结构体需要从线程池 TreadPool 的队列中获取待执行的代码，
        对于这类场景，消息传递非常适合：
        我们将使用消息通道( channel )作为任务队列 */
        let (sender, receiver) = mpsc::channel();

        let receiver = Arc::new(Mutex::new(receiver));
        /* receiver 并没有实现 Copy，因此它的所有权在第一次循环中，
        就被传入到第一个 Worker 实例中，后续自然无法再使用。
            Arc 允许多个 Worker 同时持有 receiver，
        而 Mutex 可以确保一次只有一个 Worker 能从 receiver 接收消息*/

        let mut workers = Vec::with_capacity(size);
        for id in 0..size {
            // create some threads and store them in the vector
            workers.push(Worker::new(id,Arc::clone(&receiver)));
        }
        ThreadPool {workers,sender:Some(sender)}
    }

    /*
        闭包捕获变量有三种途径，恰好对应函数参数的三种传入方式：
    转移所有权、可变借用、不可变借用，因此相应的 Fn 特征也有三种：
        1.FnOnce，该类型的闭包会拿走被捕获变量的所有权。
    Once说明该闭包只能运行一次。
        2.FnMut，它以可变借用的方式捕获了环境中的值，可以修改值
        3.Fn 特征，它以不可变借用的方式捕获环境中的值
        详情查看：
        https://course.rs/advance/functional-programing/closure.html
     */
    /*
    execute 的参数是一个闭包，由于 execute 在实现上类似 thread::spawn，
    我们可以参考下后者的签名如何声明：

    pub fn spawn<F, T>(f: F) -> JoinHandle<T>
    where
        F: FnOnce() -> T,
        F: Send + 'static,
        T: Send + 'static,

        可以看出，spawn 选择 FnOnce 作为 F 闭包的特征约束，
    原因是闭包作为任务只需被线程执行一次即可。
        F 还有一个特征约束 Send ，也可以照抄过来，
    毕竟闭包需要从一个线程传递到另一个线程，至于生命周期约束 'static，
    是因为我们并不知道线程需要多久时间来执行该任务
     */
    pub fn execute<F>(&self, f: F)
    where 
        F: FnOnce() + Send + 'static, {
        // 执行任务
        let job = Box::new(f);
        self.sender.as_ref().unwrap().send(job).unwrap();
    }
}

struct Worker {
    id: usize,
    thread: Option<thread::JoinHandle<()>>,/*
    引入 Worker 后，就无需再存储 JoinHandle<()> 实例，
    直接存储 Worker 实例：该实例内部会存储 JoinHandle<()> */

}
impl Worker {
    fn new(id: usize,receiver: Arc<Mutex<mpsc::Receiver<Job>>>) -> Worker {
        let thread = thread::spawn(move || loop {
            /*不能用while let，Mutex 获取的锁在作用域结束后才会被释放*/
            let message = receiver.lock().unwrap().recv();
            match message {
                Ok(job)=> {
                    println!("Worker {id} got a job;executing...");
                    job();//实现了FnOnce特征，故可以这么用，其实是handle_connection函数
                }
                Err(_)  => {
                    println!("Worker {id} disconnected;shutting down...");
                    break;
                }
            }
        });
        Worker {id,thread:Some(thread),}
    }
}

impl Drop for ThreadPool {
    fn drop(&mut self) {
        drop(self.sender.take());
        /*主动调用 drop 关闭发送端 sender。
            channel 的 drop 机制：释放 sender发送端后，
        receiver 接收端会收到报错，然后再退出 */
        for worker in &mut self.workers{
            println!("Shutting down worker{}",worker.id);
            if let Some(thread) = worker.thread.take() {
                /*worker.thread 试图拿走所有权，但是 worker 仅仅是一个可变借用。
                所以需要修改struct worker中的thread为option类型。
                换了 Option，就可以用 take 拿走所有权 */
                thread.join().unwrap();
            }
        }
    }
}
